Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse

Abstract

 Es gibt eine Einrichtung zur Begrenzung, bei der in einem Auspuffrohr (1) eine Drosselklappe (2) von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung beweglich gelagert ist und eine die in Geschlossenstellung befindliche Drosselklappe passierende Ausnehmung (8) vorgesehen ist. Dabei ist es erwünscht, wenn die Einrichtung unter Berücksichtigung der Gegebenheiten einer Motorbremse und der von einer Motorbremse gewünschten Eigenschaften erst bei Erreichen einer vorgegebenen oberen Staudruckgrenze wirksam wird. Dies ist erreicht, indem die passierende Ausnehmung eine im Auspuffrohr (1) vorgesehene Ventilbohrung (8) ist, die bei der Stirnfläche (4) der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe (2) angeordnet ist und die Drosselklappe-Stirnfläche beiderseits um mindestens ein Fünftel ihres Durchmessers überragt, und ein in der Ventilbohrung verschieblicher Ventilkörper (10) in die Schließstellung mittels einer Feder (17) gedrängt ist, die mit Abstand vom Auspuffrohr angeordnet ist. Die Feder ist in ihrer Kraft auf die vorgegebene obere Staudruckgrenze eingestellt und läßt den Ventilkörper zurückweichen, wenn diese Staudruckgrenze erreicht ist. Hierdurch wird die Ventilbohrung frei, und Gas kann durch die Ventilbohrung die Drosselklappe-Stirnfläche passieren.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei der in einem Auspuffrohr eine Drosselklappe von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung beweglich gelagert ist und eine die in Geschlossenstellung befindliche Drosselklappe passierende Ausnehmung vorgesehen ist.

[0002] Um nachteilige Wirkungen des Staudruckes auf den Motor zu vermeiden, ist es erwünscht, den Staudruck einer Auspuffmotorbremse bei geschlossener Drosselklappe in der Höhe nach oben hin zu begrenzen. Eine durch die Praxis bekannte Einrichtung zur Begrenzung besteht nur aus der passierenden Ausnehmung, die ein ständig offener Durchbruch in der Drosselklappe ist. Dieser ständig offene Durchbruch verhindert bei niedriger Drehzahl des Motors den Aufbau eines ausreichenden Staudruckes und bewirkt auch dann eine Verminderung des Staudruckes, wenn die Verminderung nicht erwünscht ist.

[0003] Eine Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche unter Berücksichtigung der Gegebenheiten einer Motorbremse und der von einer Motorbremse gewünschten Eigenschaften erst bei Erreichen einer vorgegebenen oberen Staudruckgrenze wirksam wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die passierende Ausnehmung eine im Auspuffrohr vorgesehene Ventilbohrung ist, die bei der Stirnfläche der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe angeordnet ist und die Drosselklappe-Stirnfläche beiderseits um mindestens ein Fünftel ihres Durchmessers überragt und ein in der Ventilbohrung verschieblicher Ventilkörper in die Schließstellung mittels einer Feder gedrängt ist, die mit Abstand vom Auspuffrohr angeordnet ist.

[0004] Die Feder ist in ihrer Kraft auf die vorgegebene obere Staudruckgrenze eingestellt und läßt den Ventilkörper zurückweichen, wenn diese Staudruckgrenze erreicht ist. Hierdurch wird die Ventilbohrung frei, und Gas kann durch die Ventilbohrung die Drosselklappe-Stirnfläche passieren. Diese Einrichtung zur Begrenzung ist wenig aufwendig und bewirkt keine oder höchstens vernachlässigbar wenig zusätzliche Geräuschentwicklung der Auspuffmotorbremse. Die Temperaturabhängigkeit der Federkraft der Feder ist durch den Abstand der Feder von dem Hitze abstrahlenden Auspuffrohr berücksichtigt. Die Einrichtung arbeitet also geräuscharm und unabhängig von der Temperatur des Abgasrohres.

[0005] Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist, wenn die Ventilbohrung bzw. der Ventilkörper die Drosselklappe-Stirnfläche beiderseits um mindestens ein Viertel des Durchmessers überragt. Eine Vergrößerung des Überragens ergibt nicht nur eine Vergrößerung des Durchlaß-Querschnittes. Da der das Ventil öffnende Druck nur auf den einen überragenden Bereich des Ventilkörpers wirkt und die Federkraft der erwünschten Robustheit wegen nicht zu niedrig anzusetzen ist, ist eine erhebliche bzw. gesteigerte Größe des überragenden Bereiches des Ventilkörpers erwünscht.

[0006] Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Feder im Rahmen des festgelegten Hubweges des Ventilkörpers eine ansteigende Federkennlinie aufweist. Der Ventilkörper öffnet also nicht bei jedem Überschreiten der festgelegten oberen Staudruckgrenze gleich vollständig, sondern mit wachsendem Überschreiten weiter. Da bei der Feder mit einer Kompressionszunahme ein Kraftanstieg verbunden ist, wird das Ventil bei einem geringen Überschreiten der oberen Staudruckgrenze nur wenig geöffnet.

[0007] Die Druckfeder ist zum Beispiel eine Gasdruckfeder; in der Regel wird aber der Einfachheit wegen eine mechanische Feder verwendet. Obzwar alle geeigneten mechanischen Federn einsetzbar sind, wird in der Regel der Einfachheit wegen eine Wendel feder verwendet.

[0008] Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn Ventilbohrung und Ventilkörper mit Abstand vom untersten Bereich des Auspuffrohres, vorzugsweise in dessen obersten Bereich, angeordnet sind. Hierdurch wird das Eindringen von Kondenswasser in das Ventil vermindert bzw. verhindert.

[0009] Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn sich hinter dem Ventilkörper an die Ventilbohrung eine an sich gasdichte Kappe anschließt, in der eine die Feder abstützende Druckscheibe verschiebbar geführt ist, und der Raum zwischen dem in Schließstellung befindlichen Ventilkörper und der Drehscheibe über einen Entlastungskanal an das Auspuffrohr hinter der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe angeschlossen ist. Da zwischen Ventilkörper und Ventilbohrung ein beachtliches Spiel vorhanden sein muß, dringt Gas unter Druck hinter den Ventilkörper. Dieses Gas kann dann abströmen, wenn sich der Ventilkörper in Geschlossenstellung befindet.

[0010] Bei einer Ausführungsform ist die Stirnfläche des Ventilkörpers, angepaßt an die Krümmung der Innenfläche des Auspuffrohres, rinnenartig gekrümmt und ist der Ventilkörper gegen Drehungen um die eigene Achse gesichert. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Ventilkörper in der Ventilbohrung drehbar gestaltet und angeordnet ist und die Stirnfläche des Ventilkörpers kugelschalenförmig gehöhlt ist, wobei der Radius der Kugelschale dem Innenradius des Auspuffrohres angepaßt ist. Der Ventilkörper darf sich jetzt um seine Mittelachse drehen, und es entfallen drehungsverhindernde Gleitführungen.

[0011] Die Drosselklappe ist zum Beispiel schiebbar oder drehbar gelagert; bei drehbarer Lagerung sind z.B. für die Geschlossenstellung Anschläge im Auspuffrohr vorgesehen; eine elliptische Gestaltung einer drehbar gelagerten Drosselklappe ist denkbar. Die Drosselklappe hat bei Geschlossenstellung entlang ihrem Umfang Luft bzw. ausreichendes Spiel gegenüber dem Auspuffrohr. Der Weg des Ventilkörpers ist nach vorne hin durch Anschlag begrenzt, um ein Eindringen des Ventilkörpers in das Innere des Auspuffrohres zu verhindern. Der Weg des Ventilkörpers ist auch nach hinten hin durch Anschlag begrenzt, da ab einem bestimmten Öffnungshub der Durchlaß-Querschnitt der Ventilbohrung zwischen den beiden Seiten der Drosselklappe nicht mehr wächst.

[0012] In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt einer Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei schließendem Ventilkörper,

Fig. 2 die Darstellung gemäß Fig. 1 bei öffnendem Ventilkörper

Fig. 3 eine Vorderansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäß Fig. l.

[0013] Gemäß Zeichnung ist ein Stück eines im Querschnitt kreisförmigen Auspuffrohres 1 vorgesehen, in dem eine Drosselklappe 2 um eine Achse 3 schwenkbar angeordnet ist, die sich mittig in halber Höhe des Innendurchmessers des Auspuffrohres befindet. Die Drosselklappe 2 ist elliptisch gestaltet und befindet sich, wie Fig. 1, 2 und 4 erkennen lassen, in einer leichten Schräglage, wenn sie sich in Geschlossenstellung befindet. Die Drosselklappe 2 wendet in Geschlossenstellung der Innenseite des Auspuffrohres 1 eine umlaufende Stirnfläche 4 zu. Das Schwenken der Drosselklappe 2 aus der in Fig. 4 gestrichelt gezeigten Geschlossenstellung in eine waagerechte Offenstellung und zurück erfolgt über einen Kurbeltrieb 5 mittels einer Kolben-Zylinder-Einrichtung 6.

[0014] An der Oberseite des Auspuffrohres 1 ist ein Ventilgehäuse 7 vorgesehen, das sich auf die Landung des Auspuffrohres erstreckt und dieses nach außen hin verdeckt. Das Ventilgehäuse 7 bildet eine im Querschnitt kreisrunde Ventilbohrung 8, die sich auf der dem Inneren des Auspuffrohres 1 zugewendeten Seite absatzartig verjüngt und so einen inneren Anschlag 9 bildet. Die Ventilbohrung 8 nimmt einen Ventilkörper 10 auf, der sich in Richtung von innen nach außen absatzartig erweitert und in Schließstellung an dem Anschlag 9 des Ventilgehäuses anliegt. Der Ventilkörper 10 weist dem Inneren des Auspuffrohres zugewendet eine kugelschalenförmig gehöhlte Stirnfläche 11 auf und überragt die Stirnfläche 4 der Drosselklappe 2 in Achsrichtung des Auspuffrohres 1 gesehen beiderseits mit einem beachtlichen Bereich.

[0015] Der Ventilkörper 10 trägt an der Rückseite einen länglichen Stempel 12, der in eine Kappe 13 ragt. Diese Kappe 13 ist an das Ventilgehäuse 7 angesetzt und an diesem mittels Sprengring gesichert. Ein vorderer umgebogener Endstreifen der Kappe bildet für den Ventilkörper 10 einen hinteren Anschlag 14, der die Hin- und Herbewegung des Ventilkörpers nach hinten hin begrenzt. Am hinteren Ende des Stempels 12 ist eine Druckscheibe 15 vorgesehen, die in der zylindrischen Kappe 13 gleitbar geführt ist. Auf der Abströmseite der geschlossenen Drosselklappe 2 mündet in das Auspuffrohr 1 ein im Querschnitt recht großer Entlastungskanal 16, der in die Ventilbohrung8derart mündet, daß er bei vorgeschobener Stellung des Ventilkörpers 10 von diesem nur teilweise verschlossen ist, d.h. daß er teilweise offen ist, und daß er gemäß Fig. 2 auch bei völlig zurückgeschobenem Ventilkörper zumindest teilweise offen ist, d.h. vom Ventikörper nur teilweise versperrt ist.

[0016] An der Rückseite der Druckscheibe 15 ist eine wendelförmige, aus Draht bestehende Feder 17 abgestützt, die nach außen hin am Boden der Kappe abgestützt ist. Die Abstützung erfolgt über eine Verstelleinrichtung 18, die aber nicht vorgesehen zu sein braucht.

[0017] Bei vorgeschobener Stellung des Ventilkörpers 10 gemäß Fig. 1 ist die Feder 17 bereits gespannt; bei zurückgeschobener Stellung des Ventilkörpers 10 gemäß Fig. 2 ist die Feder 17 verstärkt gespannt. Wie Fig. 3 und 4 erkennen lassen, läßt sich die Drosselklappe 2 aus der waagerechten, d.h. parallel zur Mittelachse des Auspuffrohres 1 verlaufenden Offenstellung in die quer zu der Mittelachse verlaufende Geschlossenstellung bringen.

Ansprüche

1. Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei der in einem Auspuffrohr eine Drosselklappe von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung beweglich gelagert ist und eine die in Geschlossenstellung befindliche Drosselklappe passierende Ausnehmung vorgesehen ist, dadurch qekennzeichnet, daß die passierende Ausnehmung eine im Auspuffrohr (1) vorgesehene Ventilbohrung (8) ist, die bei der Stirnfläche (4) der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe (2) angeordnet ist und die Drosselklappe-Stirnfläche beiderseits um mindestens ein Fünftel ihres Durchmessers überragt, und ein in der Ventilbohrung verschieblicher Ventilkörper (10) in die Schließstellung mittels einer Feder (17) gedrängt ist, die mit Abstand vom Auspuffrohr angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbohrung (8) bzw. der Ventilkörper (10) die Drosselklappe (2) -Stirnfläche (4) beiderseits um mindestens ein Viertel des Durchmessers überragt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch qekennzeichnet, daß die Feder (17) im Rahmen des festgelegten Hubweges des Ventilkörpers (10) eine ansteigende Federkennlinie aufweist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch qekennzeichnet, daß Ventilbohrung (8) und Ventilkörper (10) mit Abstand vom unteren Bereich des Auspuffrohres (1) vorzugsweise in dessen obersten Bereich angeordnet sind.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch qekennzeichnet, daß sich hinter dem Ventilkörper (10) an die Ventilbohrung (8) eine an sich gasdichte Kappe (13) anschließt, in der eine die Feder (7) abstützende Druckscheibe (15) verschiebbar geführt ist, und der Raum zwischen dem in Schließstellung befindlichen Ventilkörper (10) und der Druckscheibe (15) über einen Entlastungskanal (16) an das Auspuffrohr (1) hinter der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe (2) angeschlossen ist.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch qekennzeichnet, daß der Ventilkörper (10) in der Ventilbohrung (8) drehbar gestaltet und angeordnet ist und die Stirnfläche (11) des Ventilkörpers (10) kugelschalenförnig gehöhlt ist, wobei der Radius der Kugelschale dem Innenradius des Auspuffrohres (1) angepaßt ist.

1. Einrichtung zur Begrenzung des Staudruckes einer Auspuffmotorbremse, bei der in einem Auspuffrohr eine Drosselklappe von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung beweglich gelagert ist und eine die in Geschlossenstellung befindliche Drosselklappe passierende Ausnehmung vorgesehen ist, dadurch qekennzeichnet, daß die passierende Ausnehmung eine im Auspuffrohr (1) vorgesehene Ventilbohrung (8) ist, die bei der Stirnfläche (4) der in Geschlossenstellung befindlichen Drosselklappe (2) angeordnet ist und die Drosselklappe-Stirnfläche beiderseits um mindestens 1/5 ihres Durchmessers überragt, und ein in der Ventilbohrung verschieblicher Ventilkörper (10) in die Schließstellung mittels einer Feder (17) gedrängt ist, mit Abstand vom Auspuffrohr angeordnet ist, daß der Querschnitt des Auspuffrohres rund, die Drosselklappe elliptisch und die Drosselklappe bei Geschlossenstellung in einer leichten Schräglage ist, sowie daß eine solche Anordnung der Ventilbohrung (8) vorgesehen ist, daß die Stirnfläche (4) der Drosselklappe (2) nur bei deren Geschlossenstellung bei der Ventilbohrung bzw. dem Ventilkörper (10) angeordnet ist, wobei die Stirnfläche (11) des Ventilkörpers (10) angepaßt an die Krümmung der Innenfläche des Auspuffrohres (1) gekrümmt ist. (Es folgen die ursprünglichen Ansprüche 2 - 6.)

Zeichnung